تكنولوجيا

ما هي اللغة التي تعتبر منخفضة المستوى

ما هي اللغة منخفضة المستوى

اللغة منخفضة المستوى، والتي تُعرف غالبًا باسم اللغة الأصلية للكمبيوتر، هي نوع من لغة البرمجة، وهي قريبة جدًا من كتابة تعليمات الآلة الفعلية، وتتعامل مع مكونات وقيود أجهزة الكمبيوتر، كما تعمل على التحكم في الدلالات التشغيلية للكمبيوتر وتقدم القليل من الأفكار التجريدية أو لا تقدم أي تجريد على الإطلاق، وعلى عكس اللغة عالية المستوى المستخدمة في تطوير البرامج ، فإن التعليمات البرمجية ذات المستوى المنخفض ليست قابلة للقراءة من قبل الإنسان، وغالبًا ما تكون مشفرة، لغة التجميع ولغة الآلة مثالان على لغات البرمجة منخفضة المستوى.

الهدف الرئيسي للغة منخفضة المستوى هو استخدام لغات عالية المستوى مثل PHP وC# وSwift لإنشاء تطبيقات وبرامج نصية. وتستخدم هذه البرامج والتطبيقات لتشغيل وإدارة وتعديل بنية مجموعة التعليمات وأجهزة الكمبيوتر. يمكن للمطورين بلغة عالية المستوى إنشاء الكود المصدري وتحريره باستخدام محرر نص أساسي أو برنامج IDE للبرمجة. ومع ذلك، لا يمكن لوحدة المعالجة المركزية التعرف على الرمز المصدري مباشرة، لأنه يتم تجميع الكود بلغة منخفضة المستوى قبل ذلك.

تعتبر اللغات منخفضة المستوى مفيدة لأن البرامج والتطبيقات المكتوبة بها يمكن تنفيذها مباشرة على أجهزة الكمبيوتر دون الحاجة إلى الترجمة أو الترجمة الفورية، أيضًا، يمكن تشغيل هذه التطبيقات والبرامج بأقل قدر ممكن من مساحة الذاكرة وكذلك بسرعة كبيرة، ومع ذلك، فهم بحاجة إلى معرفة أعمق بلغة الآلة ؛ لذلك، قد يكون من الصعب استخدامها.

تتكون لغة التجميع من أوامر مثل ADD (جمع) و SUB (طرح) و MOV (نقل)، وتتحمل هذه الأوامر مسؤولية تنفيذ العمليات الأساسية مثل إجراء العمليات الحسابية ونقل القيم إلى سجلات الذاكرة. وباستخدام المجمع، يمكن ترجمة لغة التجميع إلى لغة الآلة.

أدنى مستوى للغة الكمبيوتر هو لغة الآلة أو رمز الآلة، والذي يتضمن كودًا ثنائيًا، يتم استخدام تجميع الكود المصدري عالي المستوى لمعالج معين بشكل شائع لإنتاج كود لغة الآلة، لا يتطلب معظم المطورين تعديل رمز الجهاز أو حتى إلقاء نظرة عليه، عرض رمز الجهاز مطلوب فقط من قبل المبرمج الذي يقوم ببناء نظام التشغيل ومجمعي البرامج.

هل لغة C أو C لغة منخفضة المستوى

 لغات البرمجة C و C ++  تأتي في إطار فئة من اللغات من المستوى المتوسط، توفر اللغات منخفضة المستوى تجريدًا بسيطًا أو معدومًا لمفاهيم البرمجة، بينما توفر لغات البرمجة C و C ++ أقل درجة من التجريد للأداء والكفاءة بأقل قدر من المال، تساعد هذه الأفكار التجريدية مثل وحدات الماكرو ووظائف lambda والمبرمجين من أجل استخدام وظائف معقدة في البرمجة دون الحاجة إلى كتابة تعليمات برمجية أكثر تعقيدًا، لهذا السبب، تعتبر لغات C و C ++ لغات منخفضة المستوى حيث يكون الحد الأقصى من الأداء أمرًا بالغ الأهمية ؛ ومع ذلك، فإن التجريدات ضرورية للحفاظ على التعليمات البرمجية قابلة للصيانة وقابلة للقراءة بشكل كبير.

برمجة منخفضة المستوى بلغات عالية المستوى

في أواخر الستينيات، قدمت اللغات العالية المستوى مثل ALGOL وPL/S وBCPL وBLISS وC بعض الوصول إلى وظائف البرمجة منخفضة المستوى، ويعرف نهج تضمين كود التجميع في لغة عالية المستوى باسم التجميع المضمن، بالإضافة إلى ذلك، تحتوي العديد من هذه اللغات على توجيهات تحسين المترجم المعتمد على البنية، والتي تسمح للمترجم بتخصيص استخدامه لبنية المعالج.

هناك العديد من أنواع لغات البرمجة المختلفة، وذلك لأسباب عدة. تم تطوير بعض لغات البرمجة لتكون مناسبة بشكل خاص لحل مشاكل معينة، وتم تطوير البعض الآخر بأهداف محددة مثل مساعدة المبرمجين المبتدئين. يمكن تخصيص لغات البرمجة لتلبية احتياجات مناطق معينة، على سبيل المثال، MATLAB مصمم بشكل أساسي للحوسبة الرقمية، ويمكن استخدام Python بسهولة لتطبيقات متنوعة.

ما هي اللغات عالية المستوى

كما ذُكِرَ، يتم تحديد اللغات منخفضة المستوى بواسطة المعالج المصمم للعمل عليها، ويمكن وصف هذه اللغات بأنها موجهة نحو الآلة، حيث لا تحتوي على وظائف مضمنة ويمكن لها الوصول إلى سجلات محددة في المعالج.

بالمقابل، تتمحور لغات البرمجة عالية المستوى حول حل المشكلات بدلاً من التركيز على التفاعل مع الآلة. هناك العديد من لغات البرمجة عالية المستوى المختلفة، ويتوقف اختيار اللغة العالية المستوى على نوع المشكلة التي تحاول حلها. يمكن تصنيف لغات البرمجة عالية المستوى بشكل عام إلى ثلاثة أنواع

  • اللغات الحتمية

هذه هي اللغات المستخدمة لكتابة قائمة التعليمات التي تساعد في حل مشكلة معينة، حيث يحدد المبرمج كيفية حل المشكلة.

  • اللغات التعريفية

تستخدم هذه اللغات البرمجية لتحديد المشكلة التي يجب حلها بدلاً من كيفية حل المشكلة، ومن أمثلة هذه اللغات لغة SQL التعريفية وتندرج اللغات الوظيفية أيضًا ضمن هذه الفئة مثل لغة Haskell.

  • اللغات الشيئية

باستخدام هذه اللغات، يحدد المبرمجون الكائنات والفئات التي تحدد البيانات والتعليمات لمعالجة البيانات، Java هي مثال على لغة كائنية التوجه، يعتبر بعض الأشخاص أن اللغات الموجهة للكائنات هي مجموعة فرعية من اللغات الحتمية لأن نمط الكود لا يزال يحدد مشكلة يجب حلها، على الرغم من اختلاف الهيكل.

لماذا نستخدم لغة منخفضة المستوى

رغم توفر مجموعة متنوعة من اللغات العالية المستوى للاختيار من بينها، إلا أنه لا يزال بإمكان أي شخص الرغبة في ترميز حلول باستخدام لغة منخفضة المستوى، وتختلف اللغات المنخفضة المستوى عن اللغات العاليةالمستوى بعدة طرق، وتستخدم في برامج كتابة الحواسيب وغيرها من التطبيقات

 

  • يمكن الوصول مباشرة إلى سجلات الأغراض العامة في المعالج لتخزين واسترجاع البيانات
  • يحتمل أن تكون البرمجة بلغة منخفضة المستوى أكثر كفاءة من البرمجة بلغة عالية المستوى، لأن المبرمج يتحكم في التعليمات الدقيقة التي ينفذها المعالج
  • تم تحديدها في مجموعة من التعليمات المحددة، ولذلك لا يمكن نقلها بين المعالجات المختلفة

بالإضافة إلى العديد من المزايا الأخرى المهمة

  • المبرمج قادر على ضمان كفاءة كود الآلة في مختلف أشكاله

في حالة اللغات ذات المستوى العالي، يجب ترجمتها إلى رمز آلي، ولكن المبرمج لديه معرفة محدودة أو معدومة بكيفية تحقيق ذلك. عند استخدام لغة التجميع، يمكن للمبرمج تحسين البرنامج، لأن عبارات لغة التجميع تتوافق مباشرة مع رموز الجهاز. يمكن أن تتخيل التعليمات في رمز الآلة على أنها مقابلة واحدة تلو الأخرى مع تعليمات لغة التجميع (على الرغم من أن هذا ليس الحال تماما بالنسبة لمجموعات التعليمات المعقدة المعاصرة).

يعتمد أحد الأمثلة على التحسين المحتمل على حقيقة أن اللغات منخفضة المستوى يمكنها الاستفادة من سجلات محددة، يمكن للمبرمج الماهر استخدام هذه السمة للغات منخفضة المستوى لكتابة البرامج التي تعمل على تحسين الكفاءة، حيث يتمتع المبرمج بتحكم أكبر في حركة البيانات داخل وخارج المعالج.

  • تعتبر برامج لغة التجميع مناسبة للأنظمة وبرامج تشغيل الأجهزة التي تمتلك ذاكرة منخفضة

في حالة تشغيل برنامج على جهاز ذو ذاكرة محدودة جدًا أو بسعة تخزين محدودة للبرنامج، يمكن للمبرمج كتابة البرنامج باستخدام لغة منخفضة المستوى لضمان استخدام موارد الجهاز بكفاءة.

الفرق الأساسي بين اللغات عالية المستوى ومنخفضة المستوي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى